KR101695326B1

KR101695326B1 - 구동장치

Info

Publication number: KR101695326B1
Application number: KR1020157005171A
Authority: KR
Inventors: 가쓰히토 후지이; 다케시 마쓰다; 요시노리 와타나베; 유키 아키타
Original assignee: 에스에무케이 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2017-01-11
Also published as: EP3159538A4; TWI602993B; JP5999381B2; JP2016006309A; KR20160036526A; CN105531475B; EP3159538A1; CN105531475A; CN105531475A9; TW201600718A; WO2015194060A1

Abstract

(과제) 본 발명은, 형상기억합금부재에 대한 부담이 적어, 초동성능이 우수하고 또한 가동부재와 피구동물을 간극이 없도록 실장할 수 있는 형상기억합금부재를 사용한 구동장치를 제공한다.
(해결수단) 표면부에 하나 또는 복수의 동작 오목부(31, 31 … )로 이루어지는 동작 기부(32)를 갖는 베이스 부재(3)와, 베이스 부재(3)와 대향하도록 배치되고 대향면측에 있어서 상기 동작 오목부(31) 내에 삽입되는 동작 볼록부(41)를 갖는 가동부재(4)를 구비하고, 베이스 부재(3)와 가동부재(4)의 사이에 형상기억합금부재(2)를 끼우고 형상기억합금부재(2)의 통전에 의한 수축에 연동되어 가동부재(4)를 베이스 부재(3)에 대하여 이반되는 방향으로 이동시키도록 하고, 베이스 부재(3)에 지지되어 가동부재(4)를 이반되는 방향으로 가압하는 스프링체(7, 7)를 구비하였다.

Description

구동장치{ACTUATOR}

본 발명은, 주로 진동발생용 액추에이터(振動發生用 actuator) 등에 사용되는 형상기억합금(形狀記憶合金)을 이용한 구동장치(驅動裝置)에 관한 것이다.

종래에 있어서, 형상기억합금의 특성 즉 힘을 가하여 변형되더라도 통전(通電)에 의하여 일정한 온도(동작온도) 이상으로 가열하면 수축되는 특성을 이용하여 구동하는 구동장치가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1을 참조).

이 구동장치는, 상면부에 하나 또는 복수의 동작 오목부로 이루어지는 동작 기부(動作基部)를 가지는 절연성(絶緣性)의 베이스 부재(base 部材)와, 그 베이스 부재와 서로 대향(對向)하고 그 대향면부에 있어서 동작 오목부에 삽입되는 동작 볼록부를 가지는 가동부재(可動部材)를 구비함과 아울러, 그 대향면부 사이에 통전하였을 때의 발열(發熱)에 의하여 수축되는 형상기억합금재(形狀記憶合金材)가 베이스 부재의 동작 오목부를 따라 만곡(彎曲)된 상태로 배치되어 있다.

또한 이 구동장치에서는, 가동부재를 베이스 부재측으로 가압하는 가압수단(加壓手段)을 구비하고, 비통전(非通電) 시에 있어서 가동부재가 베이스 부재측으로 가압되어 가동부재와 베이스 부재가 포개어지고, 그에 따라 동작 볼록부가 형상기억합금재에 접촉된 상태가 되도록 되어 있다.

그리고 그 상태로부터 형상기억합금선(形狀記憶合金線)에 통전되어 일정한 온도 이상까지 가열되면 초탄성(超彈性)에 의하여 형상기억합금선이 수축됨으로써, 형상기억합금재에 가압되어 가동자(可動子)가 베이스 부재에 대하여 이반(離反)되는 방향으로 상대이동된다.

한편 형상기억합금선의 통전상태를 해제하여 형상기억합금선의 온도가 일정한 온도 이하로 저하되면, 가동부재가 가압수단에 의하여 베이스 부재측으로 가압되어 원위치(原位置)로 복귀되고, 그에 따라 각 형상기억합금선이 만곡된 형상(비통전 시 형상)으로 복귀하도록 되어 있다.

: 일본국 공개특허 특개2005-226456호 공보

그러나 상기한 바와 같이 종래의 구동장치에서는, 가압수단에 의하여 가동부재를 베이스 부재측을 향하여 가압하고 있기 때문에, 가동부재의 이동(기동(起動))에는, 프레임으로부터의 부하에 더하여 가압수단의 가압력에 대항하는 힘을 필요로 하여, 형상기억합금부재에 대한 부담이 크다는 문제가 있었다.

또한 이러한 종류의 종래의 구동장치에서는, 가압수단에 의하여 가동부재가 베이스 부재측으로 가압되고 있기 때문에, 구동장치가 완전하게 정지된 상태에서 기동(起動)할 때의 초동속도(初動速度)가 억제되어, 정지상태로부터 동작 시작까지의 응답성을 저해한다는 문제가 있었다.

한편 이러한 종류의 구동장치의 실장(實裝)에 있어서는, 구동장치가 실장되는 실장기판(實裝基板)과, 구동장치에 의하여 구동되는 피구동물(被驅動物) 사이의 거리가 공차(公差)에 의하여 비통전 시의 구동장치의 전체 높이보다 커지게 되는 경우가 있고, 그 경우에 가동부재의 가압면과 피구동물과의 사이에 약간의 간극이 발생할 우려가 있다.

이와 같이 약간의 간극이 발생하면, 구동장치를 작동시켰을 때에, 그 간극분만큼 구동장치에 의한 구동력이 피구동물에 전달되지 않는 상태 소위 아이들 드라이빙(idle driving)을 발생시켜서, 이음(異音) 등의 원인이 될 우려가 있었다.

그래서 본 발명은, 이러한 종래의 문제를 고려하여 형상기억합금부재에 대한 부담이 적어, 초동 성능이 우수하고 또한 가동부재와 피구동물을 간극이 없도록 실장할 수 있는 형상기억합금부재를 사용한 구동장치의 제공을 목적으로 하여 이루어진 것이다.

상기한 바와 같이 종래의 문제를 해결하여 소기의 목적을 달성하기 위한 청구항1에 기재된 발명의 특징은, 표면부에 하나 또는 복수의 동작 오목부로 이루어지는 동작 기부를 갖는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재와 대향하도록 배치되고 대향면측에 있어서 상기 동작 오목부 내에 삽입되는 동작 볼록부를 갖는 가동부재를 구비하고, 상기 베이스 부재와 상기 가동부재의 사이에 통전하였을 때의 발열에 의하여 수축되는 선 모양 또는 띠 모양의 형상기억합금부재를 끼우고, 상기 형상기억합금부재의 통전에 의한 수축에 연동되어 가동부재를 상기 베이스 부재에 대하여 이반되는 방향으로 이동시키도록 한 구동장치에 있어서, 상기 베이스 부재에 지지되어 상기 가동부재를 상기 이반되는 방향으로 가압하는 스프링체를 구비한 구동장치에 있다.

청구항2에 기재된 발명의 특징은, 청구항1의 구성에 추가하여, 상기 베이스 부재는 상기 동작 기부의 측부에 스프링 지지부를 구비하고, 상기 가동부재는 상기 스프링 지지부의 상면과 대향하는 플랜지 모양의 압상부를 구비하고, 상기 지지부와 상기 압상부 사이에 스프링체를 삽입시킨 것에 있다.

청구항3에 기재된 발명의 특징은, 청구항2의 구성에 추가하여, 상기 스프링체는, 상기 스프링 지지부의 양단으로 개구된 가이드 구멍에 삽입되는 스프링 기부와, 상기 양쪽 스프링 기부 사이에 양단을 지지시켜서 압상부측으로 돌출되고 원호 모양을 이루도록 만곡된 스프링 본체를 구비하고, 상기 가이드 구멍의 적어도 어느 일방이 장공의 홈 모양으로 형성된 것에 있다.

청구항4에 기재된 발명의 특징은, 청구항2의 구성에 추가하여, 상기 스프링체는, 끝부가 상기 가동부재에 이동 가능하도록 지지되고 상기 스프링 지지부측으로 돌출되고 원호 모양으로 만곡된 스프링 본체를 구비하고, 상기 스프링 본체의 원호 모양 정상부를 상기 스프링 지지부의 상면에 접촉시킨 것에 있다.

청구항5에 기재된 발명의 특징은, 청구항1∼4 중 어느 하나의 항의 구성에 추가하여, 상기 베이스 부재에 상기 가동부재를 이동 가능하도록 지지시키는 브래킷을 구비한 것에 있다.

본 발명에 관한 구동장치는, 상기한 바와 같이 표면부에 하나 또는 복수의 동작 오목부로 이루어지는 동작 기부를 갖는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재와 대향하도록 배치되고 대향면측에 있어서 상기 동작 오목부 내에 삽입되는 동작 볼록부를 갖는 가동부재를 구비하고, 상기 베이스 부재와 상기 가동부재의 사이에 통전하였을 때의 발열에 의하여 수축되는 선 모양 또는 띠 모양의 형상기억합금부재를 끼우고, 상기 형상기억합금부재의 통전에 의한 수축에 연동되어 가동부재를 상기 베이스 부재에 대하여 이반되는 방향으로 이동시키도록 한 구동장치에 있어서, 상기 베이스 부재에 지지되어 상기 가동부재를 상기 이반되는 방향으로 가압하는 스프링체를 구비함으로써, 형상기억합금부재의 부담을 경감시켜서 초동성능 및 응답성의 향상을 도모할 수 있다. 또한 구동장치를 가동부재와 전자기기 프레임 등의 피구동물 사이에 간극이 발생하지 않도록 용이하게 부착할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 베이스 부재는 상기 동작 기부의 측부에 스프링 지지부를 구비하고, 상기 가동부재는 상기 스프링 지지부의 상면과 대향하는 플랜지 모양의 압상부를 구비하고, 상기 스프링 지지부와 상기 압상부 사이에 상기 스프링체를 끼움으로써, 형상기억합금재에 의한 밀어올리기 동작을 저해시키지 않고 스프링체에 의하여 가동부재를 가압할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 스프링체는, 상기 스프링 지지부의 양단으로 개구된 가이드 구멍에 삽입되는 스프링 기부와, 상기 양쪽 스프링 기부 사이에 양단을 지지시켜서 압상부측으로 돌출되고 원호 모양을 이루도록 만곡된 스프링 본체를 구비하고, 상기 가이드 구멍의 적어도 어느 일방이 장공의 홈 모양으로 형성됨으로써 스프링체를 원활하게 동작시킬 수 있다.

또한 상기 스프링체는, 끝부가 상기 가동부재에 이동 가능하도록 지지되고 상기 스프링 지지부측으로 돌출되고 원호 모양으로 만곡된 스프링 본체를 구비하고, 상기 스프링 본체의 원호 모양 정상부를 상기 스프링 지지부의 상면에 접촉시킴으로써, 스프링체를 원활하게 동작시킬 수 있음과 아울러 가동부재와 스프링체를 일체화할 수 있다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 베이스 부재에 상기 가동부재를 이동 가능하도록 지지시키는 브래킷을 구비함으로써, 스프링체에 의하여 베이스 부재에 대하여 이반되는 방향으로 가동부재를 가압하고 있더라도 가동부재의 탈락을 방지할 수 있다.

도1에 있어서, (a), (b)는 본 발명에 관한 구동장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도2는, 동(同) 분해사시도이다.
도3에 있어서, (a)는 동 구동장치의 동작부분의 종단면도, (b)는 동 스프링체 부분을 나타내는 단면도이다.
도4에 있어서, (a)는 도2의 베이스 부재를 나타내는 평면도, (b)는 a-a선 단면도, (c)는 동 b-b선 단면도이다.
도5에 있어서, (a)는 도2의 가동부재를 나타내는 정면도, (b)는 동 평면도, (c)는 동 저면도이다.
도6에 있어서, (a), (b)는 도2의 브래킷을 나타내는 사시도이다.
도7은 비통전 시의 구동장치의 사용태양을 나타내는 종단면도로서, (a)는 형상기억합금부재의 상태를 나타내는 도면이고, (b)는 스프링체의 상태를 나타내는 도면이다.
도8은 통전 시의 구동장치의 사용태양을 나타내는 종단면도로서, (a)는 형상기억합금부재의 상태를 나타내는 도면이고, (b)는 스프링의 상태를 나타내는 도면이다.
도9는, 본 발명에 관한 구동장치의 스프링체의 다른 태양을 나타내는 사시도이다.
도10은, 동 스프링체를 가동부재에 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.
도11은, 동 구동장치의 동 스프링체 부분을 나타내는 단면도이다.

다음에 본 발명에 관한 구동장치의 실시의 태양을 도1∼도8에 나타낸 실시예에 의거하여 설명한다. 한편 본 실시예에 있어서는, 진동발생용 액추에이터(振動發生用 actuator)에 사용되는 구동장치를 예로 들어 설명하고, 도면에 있어서 부호 1은 구동장치, 부호 A는 실장기판(實裝基板), 부호 B는 피구동물(被驅動物)인 전자기기(電子機器)의 프레임(frame)이다.

이 구동장치(1)는, 표면부에 하나 또는 복수의 동작 오목부(31, 31 … )로 이루어지는 동작 기부(動作基部)(32)를 가지는 베이스 부재(3)와, 베이스 부재(3)와 대향(對向)하도록 배치되고 대향면측의 동작 오목부(31) 내에 삽입되는 동작 볼록부(41, 41 … )를 가지는 가동부재(可動部材)(4)를 구비하고, 베이스 부재(3)와 가동부재(4)의 사이에 통전(通電)하였을 때의 발열(發熱)에 의하여 수축되는 선 모양 또는 띠 모양의 형상기억합금부재(形狀記憶合金部材)(2)를 끼우고, 형상기억합금부재(2)의 통전에 의한 수축에 연동(連動)되어 가동부재(4)를 베이스 부재(3)에 대하여 이반(離反)하는 방향으로 이동시키도록 되어 있다.

또한 이 구동장치(1)는, 베이스 부재(3)에 지지된 스프링체(spring體)(7, 7)를 구비하고, 이 스프링체(7, 7)에 의하여 가동부재(4)를 베이스 부재(3)로부터 이반하는 방향으로 가압하도록 되어 있다.

또한 이 구동장치(1)는, 베이스 부재(3)의 끝부와 서로 결합되고 형상기억합금부재(2)의 끝부를 베이스 부재(3)에 고정시키는 단자기구(端子器具)(5, 5)를 구비하고, 이 단자기구(5, 5)를 통하여 형상기억합금부재(2)에 통전하도록 되어 있다.

형상기억합금부재(2)는, 니켈-티타늄 합금(nickel-titanium 合金) 등의 형상기억효과를 나타내는 합금 즉 형상기억합금으로 이루어지는 형상기억합금선(形狀記憶合金線)(21)과, 형상기억합금선(21)의 외측을 덮는 띠 모양의 피복부재(被覆部材)(22)를 구비하고, 소정의 온도하에서 변형시키더라도 형상기억합금선(21)에 통전시켰을 때의 발열에 의하여 당해 형상기억합금선(21)이 수축하도록 되어 있다.

베이스 부재(3)는, 도3에 나타내는 바와 같이 세라믹 분립체(ceramic 粉粒體)를 함유하는 절연성 수지(絶緣性樹脂)(이하, 세라믹 수지라고 한다) 등의 절연성 수지에 의하여 일체로 형성되고, 표면부에 복수의 동작 오목부(31, 31 … )를 가지는 동작 기부(32)와, 동작 기부(32)의 양단에 배치된 단자 고정부(端子固定部)(33, 33)와, 동작 기부(32)의 양측부에 세워서 형성된 리브(rib) 모양의 스프링 지지부(spring 支持部)(34, 34)를 구비하고 있다.

동작 기부(32)는, 단면(斷面)이 산(山) 모양인 복수의 지지용 볼록부(支持用凸部)(35, 35 … )가 길이방향으로 연속하여 배치되어 단면이 파형(波形) 모양으로 형성되고, 당해 파형 모양의 골짜기부가 각 동작 오목부(31, 31 … )를 구성하고, 형상기억합금부재(2)가 동작 기부(32)를 길이방향으로 가로지르도록 양쪽 단자 고정부(33, 33) 사이에 배치되고, 그 양단이 각각 단자기구(5, 5)에 의하여 단자 고정부(33, 33)에 고정되어 있다.

스프링 지지부(34, 34)는, 동작 기부(32)의 측면과 일체로 이루어지고 일정 폭을 구비하는 리브 모양으로 형성되어, 동작 오목부(31, 31 … )의 측면 개구측을 폐쇄하고 있다.

이 스프링 지지부(34, 34)에는, 그 길이방향 양단(兩端)의 상면으로 개구된 가이드 구멍(guide hole)(37, 37)이 형성되고, 이 가이드 구멍(37, 37)에 스프링체(7)의 스프링 기부(spring 基部)(71, 71)가 삽입되어, 스프링체(7)가 스프링 지지부에 지지되도록 되어 있다.

스프링체(7)는, 탄성을 구비하는 금속선재(金屬線材)를 선재절곡가공(線材折曲加工)을 함으로써 형성되고, 가이드 구멍(37)에 삽입되는 핀 모양의 스프링 기부(71, 71)와, 양쪽 스프링 기부(71, 71)의 사이에 양단을 지지시키고 가동부재(4)측으로 돌출되고 원호 모양을 이루는 스프링 본체(72)를 구비하고 있다.

스프링 지지부(34)의 가이드 구멍(37, 37)은, 스프링체(7)의 길이방향으로 길이가 긴 장공(長孔)의 홈 모양으로 형성되어, 스프링 본체(72)의 탄성변형에 연동되어 스프링 기부(71)가 안내되면서 이동할 수 있도록 되어 있다.

단자 고정부(33, 33)는, 평판 모양으로 형성되고, 형상기억합금선(21)의 끝부(21a)가 단자 고정부(33)의 표면측으로부터 끝면을 거쳐서 이면측으로 되돌려지고, 그 외측에 단자기구(5, 5)를 끼움으로써 형상기억합금선(21)의 끝부(21a)가 고정되도록 되어 있다.

단자기구(5, 5)는, 도전성 금속재(導電性金屬材)를 드로잉 가공(drawing 加工)함으로써 일단(一端)이 폐쇄된 각기둥 캡(cap) 모양으로 형성되고, 이 단자기구(5, 5)를 단자 고정부(33, 33)에 결합시킴으로써, 형상기억합금부재(2)의 끝부가 단자 고정부(33, 33)에 고정됨과 아울러 단자기구(5, 5)에 접속되도록 되어 있다.

또한 단자 고정부(33, 33)의 이면(裏面)에는, 베이스 부재(3)의 길이방향과 교차하는 방향을 향하는 코킹용 홈(caulking用 groove)(36)이 형성되어 있고, 이 코킹용 홈(36)의 위치에 따라 단자기구(5, 5)의 이면측을 코킹함으로써 형상기억합금부재(2)의 끝부를 확실하게 단자 고정부(33, 33)에 고정함과 아울러, 단자기구(5, 5)와 형상기억합금부재(2)의 안정한 접속상태가 확보되어 있다.

한편 가동부재(4)는, 도4에 나타내는 바와 같이 베이스 부재(3)와 마찬가지로 세라믹 분립체를 함유하는 절연성 수지(세라믹 수지) 등의 절연성 수지에 의하여 일체로 형성되어 있다.

이 가동부재(4)는, 베이스 부재(3)의 각 동작 오목부(31, 31 … ) 내에 삽입되는 복수의 산 모양의 동작 볼록부(41, 41 … )를 대향면측에 구비하고, 베이스 부재(3)에 포개어짐으로써 각 동작 볼록부(41, 41 … )가 동작 오목부(31, 31 … ) 내에 끼워지게 되어, 가동부재(4)와 베이스 부재(3)의 대향면부 사이에 배치된 형상기억합금부재(2)를 동작 볼록부(41, 41 … )의 결합면 형상을 따르는 파형으로 변형시키도록 되어 있다.

또한 가동부재(4)는, 동작 볼록부(41, 41 … )의 측면이 스프링 지지부(34)의 내측면으로 가이드 되어, 상하방향으로 안정하게 동작하여 가속도의 불균일성이 억제되도록 되어 있다.

가동부재(4)는, 상단(上端)에 평탄한 접촉면을 가지는 전달부(傳達部)(42)를 구비하고, 이 전달부(42)가 브래킷(bracket)(6)의 상면으로 개구된 삽입창(61)을 통하여 상하로 출입하도록 되어 있다.

또한 가동부재(4)의 외주에는, 플랜지 모양의 압상부(押上部)(43)가 일체로 구비되고, 이 압상부(43)가 브래킷(6)의 삽입창(61) 외측 가장자리에 의하여 접촉되어 멈추도록 하고, 또한 압상부(43)의 하면이 스프링체(7, 7)에 의하여 상방으로 가압되어 있다.

브래킷(6)은, 도6에 나타내는 바와 같이 도전성 금속판재를 펀칭절곡가공(punching折曲加工)함으로써 일체로 형성되고, 평판 모양의 상판부(上板部)(62)와, 상판부(62)의 양쪽 가장자리에서 하방을 향하여 접어 구부린 한 쌍의 측판부(側板部)(63, 63)를 구비하고 있다.

측판부(63, 63)는, 길이방향의 양단에 단차부(段差部)가 형성된 역볼록판(逆凸板) 모양으로 형성되고, 상기 단차부(64, 64)가 베이스 부재(3)의 상면에 지지되도록 되어 있다.

또한 측판부(63)에는, 절단하여 기립시키는 가공(cutting and raising 加工)에 의하여 형성된 결합폴(結合pawl)(65, 65)이 일체로 형성되고, 이 결합폴(65, 65)을 내측을 향하여 구부려서, 베이스 부재(3)의 측면에 형성된 결합 오목부(38) 내에 결합시킴으로써 브래킷(6)이 베이스 부재(3)에 착탈(着脫) 불가능하도록 고정된다.

이와 같이 구성된 구동장치(1)는, 전자기기에 미장착의 상태에 있어서, 도3에 나타내는 바와 같이 베이스 부재(3)에 지지된 스프링체(7, 7)에 의하여 가동부재(4)가 베이스 부재(3)에 대하여 이탈하는 방향으로 가압된 상태에 있고, 가동부재(4)의 동작 볼록부(41, 41)가 베이스 부재(3)의 동작 오목부(31, 31 … ) 및 파형 모양으로 만곡된 상태의 형상기억합금부재(2)에서 부상(浮上)된 상태에 있다.

이 구동장치(1)를 실장하기 위해서는, 도7(a)에 나타내는 바와 같이 가동부재(4)의 상면을 프레임(B)으로 가압하여, 스프링체(7, 7)의 탄성력에 저항하여 가동부재(4)를 베이스 부재(3)측으로 밀어 내린 상태에서 구동장치(1)를 실장기판(A)과 전자기기 프레임(B)의 사이에 설치한다.

그 때에는, 스프링체(7, 7)는, 도7(b)에 나타내는 바와 같이 스프링 기부(71, 71)를 가이드 구멍(37, 37)으로 안내시키면서 스프링 본체(72)가 신장되는 방향으로 탄성변형되고, 가동부재(4)는 베이스 부재(3)에 포개어져서 각 동작 볼록부(41, 41 … )가 동작 오목부(31, 31 … ) 내에 삽입되어, 동작 볼록부(41, 41 … )의 정상부가 파형 모양(비통전 시 형상)으로 변형된 각 형상기억합금부재(2)와 근접한다.

또한 가동부재(4)가 베이스 부재(3)에 지지된 스프링체(7, 7)의 탄성력(스프링 반력)에 의하여 항상 프레임(B)으로 가압된 상태에 있기 때문에, 구동장치(1)는, 실장기판(A)과 전자기기 프레임(B)의 공차나 구동장치(1) 자체의 공차의 영향을 스프링체(7, 7)에서 흡수하여, 가동부재(4)와 피구동물인 프레임(B)의 사이에서 간극을 발생시키지 않도록 부착할 수 있다.

따라서 구동장치(1)는, 가동부재(4)와 피구동물인 프레임(B)과의 사이에서 발생하는 약간의 간극에 의하여 그 간극분만큼 구동장치에 의한 구동력이 피구동물에 전달되지 않는 상태 소위 아이들 드라이빙(idle driving)을 방지할 수 있다.

한편 이 구동장치(1)에 통전 즉 단자기구(5, 5)의 사이에 전압을 발생시켜서 형상기억합금부재(2)에 전류를 흐르게 하면, 형상기억합금부재(2)가 형상기억효과 즉 통전발열에 의하여 수축되어, 도8에 나타내는 바와 같이 형상기억합금부재(2)에 있어서 동작 볼록부(41, 41 … )의 정상부에 접촉된 부분의 대향면 사이의 방향위치가 가동부재(4)측으로 변위되고, 그에 연동되어 동작 볼록부(41, 41 … )를 통하여 형상기억합금부재(2)가 밀어올려지게 되어 가동부재(4)가 베이스 부재(3)에서 이반되는 방향으로 상대이동하게 됨으로써 전자기기 프레임(B)을 들어올린다.

그 때에 가동부재(4)가 스프링체(7, 7)에 의하여 밀어올리는 측으로 가압되어 있게 함으로써 가동부재(4)에는, 형상기억합금부재(2)에 의한 기동력(起動力)(밀어올리는 힘)에 스프링체(7, 7)에 의한 탄성력이 더해지기 때문에, 형상기억합금부재(2)에 대한 부담이 적어 기동력을 방해할 수 없다.

또한 형상기억합금부재(2)에 의한 밀어올리는 힘에 스프링체(7, 7)에 의한 탄성력이 더해짐으로써 프레임(B)에서 받는 부하에 대항하는 밀어올리는 힘이 증가하게 되어, 가동부재(4)의 초동속도(初動速度)가 향상됨으로써 가동부재(4)가 동작할 때까지 응답성이 향상된다.

그리고 단자기구(5, 5)의 사이에 부하(負荷)된 전압이 제거되면, 전자기기 프레임(B)에서 가하는 부하 등에 의하여, 스프링체(7, 7)의 탄성력에 저항하여 가동부재(4)가 도5(a)에 나타내는 원위치(原位置) 즉 베이스 부재(3)에 가동부재(4)가 포개어지는 위치로 복귀하고, 그에 따라 각 동작 볼록부(41, 41 … )가 동작 오목부(31, 31 … ) 내에 삽입됨으로써, 동작 볼록부(41, 41 … )에 가압되어 형상기억합금부재(2)가 파형 모양(비통전 시 형상)으로 복귀된다.

한편 스프링체의 태양은, 상기의 형상에 한정되지 않고 예를 들면 도9∼도11에 나타내는 것을 사용하더라도 좋다. 한편 상기의 실시예와 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고 이에 대한 설명을 생략한다.

이 스프링체(8)는, 탄성을 가지는 금속으로 제작된 선재를 선재절곡가공함으로써 일체로 형성되고, 원호 모양으로 만곡된 한 쌍의 스프링 본체(81, 81)와, 양쪽 스프링 본체에 있어서 일방(一方)의 끝부 사이를 연결하는 연결 지지부(82)와, 양쪽 스프링 본체의 타단(他端)에서 내측을 향하여 돌출된 가동 지지부(83, 83)를 구비하고, 연결 지지부 및 가동 지지부를 각각 가동부재(4)의 길이방향 양단에 형성된 지지홈(44)에 이동 가능하도록 지지시킴으로써, 스프링 본체(81, 81)가 스프링 지지부(34)측으로 돌출된 원호 모양을 이루도록 가동부재(4)에 부착되어 있다.

그리고 도11에 나타내는 바와 같이 스프링 본체의 원호 모양 정상부를 스프링 지지부(34)의 상면에 접촉시킨 상태에서 가동부재(4)를 베이스 부재(3)에 지지시킴으로써, 스프링체(8)가 스프링 지지부(34)에 지지되어 가동부재(4)를 베이스 부재(3)에서 이탈되는 방향으로 가압하도록 되어 있다.

또한 브래킷(6)의 태양은, 상기의 실시예에 한정되지 않고 예를 들면 결합폴을 측판부(63)의 하부 가장자리에서 돌출시키고, 당해 결합폴을 내측을 향하여 되돌려서 베이스 부재(3)의 하면부에 결합시켜도 좋다.

또한 본 발명에 관한 구동장치(1)는, 진동발생용 액추에이터에 한정되지 않고 다른 용도에 사용하는 것이더라도 좋다.

A : 실장기판
B : 프레임
1 : 구동장치
2 : 형상기억합금부재
21 : 형상기억합금선
22 : 피복부재
3 : 베이스 부재
31 : 동작 오목부
32 : 동작 기부
33 : 단자 고정부
34 : 스프링 지지부
35 : 지지용 볼록부
36 : 코킹용 홈
37 : 가이드 구멍
4 : 가동부재
41 : 동작 볼록부
42 : 전달부
43 : 플랜지부
5 : 단자기구
6 : 브래킷
61 : 삽입창
7 : 스프링체
71 : 스프링 기부
72 : 스프링 본체
8 : 스프링
81 : 스프링 본체
82 : 연결 지지부
83 : 가동 지지부

Claims

표면부에 하나 또는 복수의 동작 오목부로 이루어지는 동작 기부(動作基部)를 갖는 베이스 부재(base 部材)와,
상기 베이스 부재와 대향(對向)하도록 배치되고, 대향면측에 있어서 상기 동작 오목부 내에 삽입되는 동작 볼록부를 갖는 가동부재(可動部材)를
구비하고,
상기 베이스 부재와 상기 가동부재의 사이에 통전(通電)하였을 때의 발열(發熱)에 의하여 수축되는 선 모양 또는 띠 모양의 형상기억합금부재(形狀記憶合金部材)를 끼우고, 상기 형상기억합금부재의 통전에 의한 수축에 연동(連動)되어 가동부재를 상기 베이스 부재에 대하여 이반(離反)되는 방향으로 이동시키도록 한 구동장치(驅動裝置)에 있어서,
상기 베이스 부재에 지지되어 상기 가동부재를 상기 이반되는 방향으로 가압하는 스프링체(spring體)를 구비하고,
상기 베이스 부재는, 상기 동작 기부의 측부(側部)에 스프링 지지부(spring 支持部)를 구비하고,
상기 가동부재는, 상기 스프링 지지부의 상면과 대향하는 플랜지(flange) 모양의 압상부(押上部)를 구비하고, 상기 스프링 지지부와 상기 압상부 사이에 스프링체를 끼운 것을 특징으로 하는 구동장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스프링체는, 상기 스프링 지지부의 양단으로 개구된 가이드 구멍(guide hole)에 삽입되는 스프링 기부(spring 基部)와, 상기 양쪽 스프링 기부 사이에 양단을 지지시켜서 압상부측으로 돌출되고 원호 모양을 이루도록 만곡(彎曲)된 스프링 본체(spring 本體)를 구비하고,
상기 가이드 구멍의 적어도 어느 일방(一方)이 장공(長孔)의 홈 모양으로 형성된 구동장치.
제1항에 있어서,
상기 스프링체는, 끝부가 상기 가동부재에 이동 가능하도록 지지되고 상기 스프링 지지부측으로 돌출되고 원호 모양으로 만곡된 스프링 본체를 구비하고, 상기 스프링 본체의 원호 모양 정상부를 상기 스프링 지지부의 상면에 접촉시킨 구동장치.
제1항, 제3항 또는 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스 부재에 상기 가동부재를 이동 가능하도록 지지시키는 브래킷(bracket)을 구비한 구동장치.